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波浪补偿臂架式海上传送装置研究
| 论文题名： | 波浪补偿臂架式海上传送装置研究 |
| 关键词： | 海上运维船;臂架式海上传送装置;运动机构;液压元件;波浪补偿;联合仿真 |
| 摘要： | 在中国政府将“碳达峰、碳中和”目标作为国家战略，加大对风力发电等新能源的支持的大背景下，海上风电机安装数目大幅度增加，海上运维船数目也随之增加。海上运维船上的波浪补偿装置是风力发电机平台上进行维修和安全检查作业中必不可少的设备之一。本文设计了一种非接触式的臂架式波浪补偿海上传送装置，采用主动式波浪补偿技术补偿运维船横摇、纵摇和垂荡方向的运动，该装置能适用于多个场合，包括运维船与风力发电机平台具有较大高度差的场合，本文做了以下研究工作： (1)分析了臂架式海上传送装置的臂架结构，对每个运动机构进行了方案设计，并计算出在最大工况时运动机构中执行元件的最大受力。 (2)根据执行元件的最大受力，对液压元件进行计算和选型，设计了臂架式海上传送装置的液压系统原理图。 (3)对臂架式传送装置的补偿运动进行逆运动求解，通过运动机构的期望位姿求解出机构中液压缸的期望位移。 (4)搭建了臂架式海上传送装置的联合仿真模型，单独增加一个六自由度运动平台模型用于模拟运维船横摇、纵摇和垂荡方向的运动。在搭建联合仿真模型中使用AMESim搭建平衡阀、恒压变量泵等液压元件的模型和整体液压系统的模型，随后借助UG/Simcenter3DMotion搭建了臂架式海上传送装置的动力学模型，在MATlab/Simulik中搭建六自由度运动平台的运动控制模块，在AMESim中搭建臂架式海上传送装置的补偿控制模块，最后使用软件间专用接口实现多软件间联合仿真与数据交互。 (5)搭建实验室垂荡补偿模拟试验台用于验证臂架式海上传送装置中俯仰伸缩机构的垂荡补偿效果，搭建了实验室垂荡补偿模拟试验台的虚拟样机模型仿真验证猜想，完善了实验室垂荡补偿模拟试验台的测控系统，最后实验验证仿真结果，实验与仿真结果均表明该补偿系统具有良好的补偿效果。 |
| 作者： | 杨政 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 肖体兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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